6ES7137-6BD00-0BA0參數(shù)
|
SIMATIC ET 200SP， CM 4xIO-Link ST 通信模塊 IO-Link 主站 V1.1
|
地 址：上海市松江區(qū)三新北路1800弄（松江商務(wù)電子園區(qū)）24號(hào)樓5005室.；：聯(lián)系人；康奎先生
可以在最前面開始的1號(hào)插槽使用 4個(gè)繼電器線圈通過為接到這個(gè)模塊的電源進(jìn)行供電 也可以用于與從負(fù)載電勢(shì)組（內(nèi)部P1，P2母線）供電的模塊混用<> 24VDC
如果在 ET 200SP站點(diǎn)的1號(hào)槽使用數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST 或 RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA ST ，必須使用B1類型基座單元。
圖. 1
如果在ET200SP站點(diǎn)1號(hào)槽使用數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST 和 RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA ST ，在2號(hào)槽之后還是直接安裝此模塊，那么左右基座單元必須是給數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST 和 RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA ST用的 B1類型 。
如果B1類型基座被裝在了1號(hào)槽，那么在2號(hào)槽不能使用B0類型的基座。
圖. 4
如果在ET200SP站點(diǎn)1號(hào)槽使用了淺色A0類型的基座 (訂貨號(hào) 6ES7193-6BP00-0DA0或 6ES7193-6BP20-0DA0) 的IO模塊， 可以使用為數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST and RQ 4x120VDC..230VAC/5A NO MA ST使用B1類型的基座單元。
注意
如果使用了B1類型的基座， 不通過淺色基座進(jìn)行供電。
如果使用全集成自動(dòng)化選型工具 (TIA Selection Tool) ，可以選擇，配置和訂購全集成自動(dòng)化設(shè)備。TIA Selection Tool可以創(chuàng)建產(chǎn)品選型及產(chǎn)品配置的完整訂貨清單。
TIA Selection Tool 可以在以下鏈接中找到：TIA Selection Tool.
更多信息
ET 200SP 數(shù)字量輸出模塊 RQ NO 4x120VDC..230VAC/5A ST 更詳細(xì)的信息參見以下手冊(cè)SIMATIC ET 200SP Digital Output Module RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST.
ET200S 工藝功能 —— 1計(jì)數(shù)
1: ET200S 處理模塊 1Count24V/100kHz
1. 總覽
ET200S 計(jì)數(shù)模板主要有 4 種類型，1通道計(jì)數(shù) 24V/100kHz, 1通道計(jì)數(shù)5V/500kHz, 1SSI 和 2 路脈沖。本文使用一個(gè)簡單的案例來演示如何設(shè)置 ET200S 計(jì)數(shù)模板的這些功能應(yīng)用，包括相關(guān)軟件和硬件的應(yīng)用、操作和調(diào)試。
1 通道24V/100kHz 計(jì)數(shù)模板主要有以下操作模式：
1) 計(jì)數(shù)模式：包括連續(xù)計(jì)數(shù)，循環(huán)計(jì)數(shù)和單次計(jì)數(shù)。
2) 測(cè)量模式：包括頻率測(cè)量、循環(huán)計(jì)數(shù)和速度測(cè)量。
3) 位置檢測(cè)：該模式是連續(xù)計(jì)數(shù)功能并在等時(shí)模式下可只作為一個(gè)輸入模板來使用。
本文作為一個(gè)例子主要闡述該模板在計(jì)數(shù)模式下和其它模式下（如測(cè)量模式）的應(yīng)用。
2. 系統(tǒng)硬件架構(gòu)
圖. 1: 系統(tǒng)硬件架構(gòu)
本例中, S7-300 PLC 讀取來自ET200S 1 通道計(jì)數(shù)模板 24V/100kHz 的 24V 增量型編碼器計(jì)數(shù)值并監(jiān)視旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
圖. 1是本例的系統(tǒng)配置，包含以下硬件：
? 一臺(tái)筆記本或 PG/PC
? 一個(gè) CP5512
? 一個(gè)S7-300 PLC
? 一個(gè)ET200S 系統(tǒng)
3. 硬件和軟件要求
表 3-1: 硬件訂貨清單
表 3-2: 軟件訂貨清單
4. 硬件安裝及接線
連接的編碼器類型:
1) 24V 脈沖發(fā)生器(不帶方向信號(hào))
2) 24V 脈沖發(fā)生器 (帶方向信號(hào))
3) 24V 增量型編碼器
圖. 2: 連接編碼器
5. 系統(tǒng)組態(tài)和參數(shù)設(shè)置
1)硬件配置
連接圖可參照?qǐng)D. 1: 硬件配置圖。ET200S 的從站連接到作為 DP 主站 S7-300 PLC，并按照?qǐng)D. 2: 接線圖將 24V 增量型編碼器連接到ET200 1 通道 24V/100kHz 計(jì)數(shù)模板。
2) 系統(tǒng)配置和參數(shù)設(shè)置
在 STEP 7 中新建一個(gè)名為Latch_ET200S_1COUNT 的項(xiàng)目。插入一個(gè) SIMATIC 300 站并命名為 1 COUNT。然后從硬件列表中選擇根據(jù)訂貨號(hào)和硬件安裝順序依次插入一個(gè)機(jī)架，CPU，ET200S 標(biāo)準(zhǔn)從站模塊和ET200S 1 通道計(jì)數(shù)模板（選擇1 通道24V/100kHz C 計(jì)數(shù)模板）。
圖. 3: 主站硬件配置
ET200S1COUNT模塊參數(shù)配置見圖. 4.
圖. 4: 參數(shù)配置
要根據(jù)編碼器類型選擇使用A*B* 還是A* B* DI，此處選擇PNP類型的24V增量型編碼器。
輸入信號(hào)B* 的方向可以設(shè)置為正向或反向。
參數(shù) "計(jì)數(shù)類型"可以被設(shè)置為3種計(jì)數(shù)模式：連續(xù)計(jì)數(shù)，循環(huán)計(jì)數(shù)和單次計(jì)數(shù)。
其它參數(shù)可以使用缺省值。
3) 程序
主循環(huán)OB1:
//預(yù)設(shè)
L 0 // 刪除控制位
T DB1.DBD 0
T DB1.DBD 4
SET
S DB1.DBX4.0 //打開軟件門
//寫控制接口
L DB1.DBD 0 //寫入8位到1SSI 模板
T PQD 264
L DB1.DBD 4 //輸出起始地址
T PQD 268
// 讀反饋接口
L PID 264 //從1SSI模板讀 8 位
T DB1.DBD 8
L PID 268 //輸入起始地址
T DB1.DBD 12
如圖. 5所示, 在計(jì)數(shù)模板的硬件配置中輸出接口參數(shù)為8個(gè)字節(jié) (PQB264 - PQB271)。在上述應(yīng)用中， 在 DB1 中的 8個(gè)字節(jié) (DB1.DBB0 to DB1.DBB7)被用于控制接口的參數(shù)分配。
圖. 5: 控制接口的參數(shù)分配
如圖. 6所示, 在計(jì)數(shù)模板的硬件配置中輸入接口參數(shù)為8個(gè)字節(jié)（PIB264-PIB271）。 在上述應(yīng)用中，DB1 的8個(gè)字節(jié) (DB1.DBB8 to DB1.DBB15)用來向接口模板傳遞參數(shù)。
圖. 6: 接口參數(shù)反饋分配
6. 測(cè)試, 監(jiān)視和診斷
圖. 7: 變量表監(jiān)視
在 STEP 7中創(chuàng)建一個(gè)變量監(jiān)視來監(jiān)視編碼器測(cè)量值 DB1.DB 8。（反饋接口字節(jié)0~3），在變量監(jiān)視表中通過修改DB1.DBX 13.6(STS_C_UP) 和DB1.DBX 13.7(STS_C_DN)的值來修改計(jì)數(shù)方向。
7. 功能
7.1 控制計(jì)數(shù)輸入
通過軟件門控制
軟件門和硬件門 ("與" 邏輯)
7.2 門功能
軟件門: 通過用戶程序控制
當(dāng)使能軟件門的控制信號(hào)時(shí), 在硬件配置中使用 "中斷計(jì)數(shù)" 并從裝載值啟動(dòng)計(jì)數(shù)。當(dāng)軟件門停止后使能，當(dāng)計(jì)數(shù)停止時(shí)從計(jì)數(shù)值重新啟動(dòng)計(jì)數(shù)。
在參數(shù)配置中是使用 "t終止計(jì)數(shù)"從裝載值啟動(dòng)計(jì)數(shù)，當(dāng)軟件夢(mèng)停止后使能，從裝載值重新計(jì)數(shù)。
圖. 8: 使用硬件門
硬件門：硬件門使能之后，通過硬件輸入信號(hào)控制，功能與軟件門相同。前提是“硬件門”參數(shù)在圖. 8的“DI功能"中已經(jīng)設(shè)置。
7.3 鎖存功能
鎖存和重新觸發(fā):
在硬件配置參數(shù)"DI功能"中使能 "鎖存和重新觸發(fā)"后，在程序中使能軟件門。當(dāng)檢測(cè)數(shù)字輸入信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)，鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值。計(jì)數(shù)功能開始計(jì)數(shù)直到檢測(cè)出下一個(gè)上升沿信號(hào)，鎖存當(dāng)前值并重新從裝載值開始計(jì)數(shù)。
如果在此過程中裝載值被直接裝載，反饋?zhàn)种械逆i存的值將不會(huì)改變，關(guān)閉軟件門只會(huì)中斷計(jì)數(shù)，但數(shù)字量輸入的鎖存和重新觸發(fā)功能仍然工作正常。
在軟件門使能之后，需要注意當(dāng)輸入信號(hào)檢測(cè)到上升沿信號(hào)時(shí)計(jì)數(shù)模式會(huì)啟動(dòng)，參見圖. 9: 鎖存和重新觸發(fā)功能的時(shí)序圖。
圖. 9: 鎖存和重新觸發(fā)功能的時(shí)序圖
鎖存:
在硬件配置參數(shù)"DI功能"中使能 "鎖存和重新觸發(fā)"后，在程序中使能軟件門。當(dāng)檢測(cè)數(shù)字輸入信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)，鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值。計(jì)數(shù)功能開始計(jì)數(shù)直到檢測(cè)出下一個(gè)上升沿信號(hào)，鎖存當(dāng)前值并重新從裝載值開始計(jì)數(shù)。
如果在此過程中裝載值被直接裝載，反饋的裝載值將不會(huì)改變，關(guān)閉軟件門僅會(huì)中斷計(jì)數(shù)，但輸入信號(hào)的鎖存功能仍然工作正常。
圖. 10: 鎖存功能時(shí)序圖
7.4 同步功能
同步功能僅用戶單次計(jì)數(shù)和循環(huán)計(jì)數(shù)模式，在該模式下0標(biāo)志位作為旋轉(zhuǎn)編碼器的參考信號(hào)來使用。首先使能軟件門之后 使能同步控制位。在單次計(jì)數(shù)同步下，當(dāng)輸入信號(hào)有首個(gè)上升沿信號(hào)時(shí)啟動(dòng)計(jì)數(shù)同步。在循環(huán)計(jì)數(shù)同步下，輸入信號(hào)有首個(gè)上升沿信號(hào)并且每次后續(xù)的上升沿信號(hào)均 會(huì)將計(jì)數(shù)器從裝載值啟動(dòng)同步計(jì)數(shù)。
圖. 11: 同步功能時(shí)序圖
7.5 在計(jì)數(shù)模式下輸出控制
計(jì)數(shù)模板有一個(gè)數(shù)字量輸出和一個(gè)虛擬的數(shù)字量輸出（在反饋接口的狀態(tài)位中），可以用來保存2個(gè)比較值，并且結(jié)果可以基于2個(gè)比較值控制。
(1) 直接控制輸出
使能控制位CTRL_DO1 和 CTRL_DO2，并且保持控制直到控制位SET_DO1 和SET_DO2被置位。 狀態(tài)位 STS_CMP1和STS_CMP2 顯示相關(guān)的輸出狀態(tài)。狀態(tài)位會(huì)保持當(dāng)前狀態(tài)直到被確認(rèn)。如果 DO1和DO2沒有被使能，這些狀態(tài)位可能直接通過控制位影響SET_DO1 和 SET_DO2。
下方的 4 個(gè)輸出表語直接控制輸出應(yīng)用類似，比較值可被首先加載且輸出會(huì)根據(jù)比較條件控制。
(2) 計(jì)數(shù)值 >= 比較值
例如：設(shè)置比較值 2000，當(dāng)計(jì)數(shù)值大于等于2000時(shí)使能輸出 D01。
硬件配置:
圖. 12: 比較值輸出
計(jì)數(shù)模板參數(shù)設(shè)置見圖. 12，僅用于設(shè)置“DI功能”作為“計(jì)數(shù)值>=比較值”，其它參數(shù)參照?qǐng)D. 4: 普通計(jì)數(shù)模式設(shè)置。
主循環(huán):
//預(yù)設(shè)
SET
S DB1.DBX 4.0 // 設(shè)置軟件門
S DB1.DBX 4.4 // 使能 D01
// 裝載比較值
A M 100.0 //觸發(fā)位
S DB1.DBX 5.2
L DB1.DBD 4
T PQD 268
L 2000
T DB1.DBD 0
T PQD 264
AN M 100.0
R DB1.DBX 5.2
L DB1.DBD 4
T PQD 268
//寫控制接口
L DB1.DBD 0 // 寫8個(gè)字節(jié)到1SSI 模板
T PQD 264
L DB1.DBD 4 //輸出起始地址
T PQD 268
// 讀反饋借口
L PID 264 // 從模板讀取8個(gè)字節(jié)
T DB1.DBD 8
L PID 268 //輸入起始地址
T DB1.DBD 12
監(jiān)視和測(cè)試:通過使能 M100.0 裝載比較值1(2000)。當(dāng)編碼器計(jì)數(shù)值大于等于2000，使能輸出 D01，并同時(shí)將狀態(tài)位STS_CMP1 (DB1.DBX14.3) 和 STS_DO1 (DB1.DBX13.3) 置位。
圖. 13: 比較值 < 2000
圖. 14: 比較值 > = 2000
(3) 計(jì)數(shù)值 < = 比較值
(4) 當(dāng)?shù)竭_(dá)比較值輸出脈沖
(5) 當(dāng)?shù)竭_(dá)比較值時(shí)切換輸出 (僅限 D01)
Part 2: ET200S 計(jì)數(shù)模板 1通道 5V/500kHz
請(qǐng)參考章節(jié)1 中1通道 5V/500kHz模板應(yīng)用 ， 主要區(qū)別在硬件接線和硬件參數(shù)設(shè)置。
1. 硬件接線圖
模塊僅允許 5V 增量型編碼器連接。
圖. 15: 硬件接線圖
2. 硬件和參數(shù)配置
圖. 16: 1通道5V/500kHz 模板的參數(shù)設(shè)置
要根據(jù)編碼器類型選擇使用A*B* 還是A* B* DI，此處選擇5V的增量型編碼器。
輸入信號(hào)B* 的方向可以設(shè)置為正向或反向。
參數(shù) "計(jì)數(shù)類型"可以被設(shè)置為3種計(jì)數(shù)模式：連續(xù)計(jì)數(shù)，循環(huán)計(jì)數(shù)和單次計(jì)數(shù)。
其它參數(shù)可以使用缺省值。 © Siemens AG, 1998, 2000
ET200Pro系列產(chǎn)品做為西門子分布式IO系列產(chǎn)品中的一種，具有最高IP67的防護(hù)等級(jí)，成為特殊行業(yè)應(yīng)用的主要產(chǎn)品之一。同時(shí)，ET200Pro還提供了故障安全模板：F-DI/F-DO以及電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）、故障安全型變頻器（F-FC）等，滿足了行業(yè)中的故障安全應(yīng)用的需求。本文將主要介紹ET200Pro故障安全型變頻器的調(diào)試和使用的方法。
1 ET200Pro故障安全系統(tǒng)介紹
與ET200S系統(tǒng)類似，ET200Pro也提供了全系列的故障安全模板。
1) 故障安全型輸入/輸出模板（F-DI/F-DO）
ET200Pro的故障安全型輸入/輸出的模板的使用與ET200M，ET200S等分布式IO的安全模板使用方法相同。
2）電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）
ET200Pro的電機(jī)啟動(dòng)器模板（MotorStarter）中，提供了一些特殊的模板，比如F-RSM和ASM-400，電機(jī)啟動(dòng)器模板（MotorStarter）如果配合F-RSM和ASM-400使用可以達(dá)到SIL3(Cat.4)的安全等級(jí)（圖1）。
圖1 故障安全型電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）系統(tǒng)配置(Cat.4)
具體配置列表請(qǐng)參照手冊(cè)：SIMATIC ET 200pro Motor starters
3）故障安全型變頻器（F-FC）
ET200Pro F-FC是一款嵌入在ET200Pro系統(tǒng)中的緊湊型的故障安全型變頻器。工作電壓為3 AC 400V 50/60Hz，連接3相交流電機(jī)，最大1.1KW，溫度允許的情況下，可以連接1.5KW電機(jī)。
該變頻器可以通過PROFIBUS/PROFINET的接口模板進(jìn)行連接調(diào)試，也可以使用光纖轉(zhuǎn)串口的電纜進(jìn)行連接。
ET200Pro變頻器需要與前面提到的電機(jī)啟動(dòng)模塊中的特殊模塊一起使用來對(duì)其關(guān)斷信號(hào)進(jìn)行評(píng)估，因而系統(tǒng)中需要F-Switch 或F-RSM（圖2）。
圖2 故障安全變頻器與F-RSM的配置
其中主要的模板包括：
③接口模板
可以連接變頻器模板的接口模板包括：
1) IM154-4 PN HF Cu V6.0 (6ES7 154-4AB10-0AB0)
2) IM154-2 DP HF (6ES7 154-2AA00-0AB0)
④F-RSM或者F-SWITCH
⑤故障安全型變頻器（F-FC）
⑥終端模塊
2 ET200Pro F-FC的調(diào)試方法
ET200Pro F-FC的組態(tài)可以通過Step7軟件來實(shí)現(xiàn)。但變頻器模板的調(diào)試工具需要用到DriveES（或者Starter、MotionScout）等軟件。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch，則需要MotorStarter ES軟件來設(shè)置相關(guān)Switch的參數(shù)。
2．1 Step7的組態(tài)
（1）新建一個(gè)S7 300站，這里選擇CPU 317F-2 PN/DP做為F主機(jī)，IM154-4 PN HF Cu V6.0做為F設(shè)備。（圖3）
圖3 新建S7 300站
硬件組態(tài)中，添加F-RSM；由于ET200Pro F-FC沒有Profisafe報(bào)文，因而只能添加標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文F-FC 1.1/1.5KW Standard begram1。(圖4)
圖4 添加硬件
分別雙擊兩個(gè)模板，打開屬性框，將診斷選項(xiàng)使能。
（2）雙擊CPU，設(shè)置CPU的參數(shù)。
選擇F 參數(shù)，為故障安全程序設(shè)置密碼（圖5），防止有未經(jīng)授權(quán)的人修改F程序。
圖5 設(shè)置F程序的密碼
選擇“Protection”，設(shè)定CPU程序的訪問保護(hù)密碼，同時(shí)將“CPU contains safety program”激活（圖6）。
圖6 保護(hù)選項(xiàng)
保存編譯后，我們可以看到在Step7的Block下，出現(xiàn)了一些相關(guān)F系統(tǒng)的功能塊，但由于ET200Pro F-FC沒有Profisafe的報(bào)文，因而這里實(shí)際上并沒有關(guān)于ET200Pro F-FC的F系統(tǒng)塊，這也是ET200Pro F-FC與ET200S F-FC或者G120F、S120F的不同之處，因而ET200Pro F-FC的安全功能是通過F-RSM或F-Switch來實(shí)現(xiàn)的。
至于如何建立Step7的F程序，這里不再詳細(xì)介紹，請(qǐng)參考相關(guān)手冊(cè)。
2．2 F-FC的調(diào)試
ET200Pro F-FC的調(diào)試需要用到Drive的一些軟件。通過Step7界面，雙擊變頻器模板，則可以打開相應(yīng)的調(diào)試軟件的界面。
（1） 雙擊打開調(diào)試界面，選擇“在線”。
圖7 選擇在線連接到F-FC
如果無法在線操作，則檢查“Option”菜單下的“Set PG/PC interface”的設(shè)置，選擇合適的接口用于連接F-FC。
（2） 選擇“上載”，將系統(tǒng)配置自動(dòng)上傳到PG。
圖8 上傳參數(shù)
在“Functions”下選擇“Safety Integrated”進(jìn)行安全功能的設(shè)置。注意這個(gè)選項(xiàng)只有在“在線”的模式下才可以操作。
圖9 選擇安全功能設(shè)置
（3） 打開設(shè)定界面，可以看到ET200Pro F-FC提供3種安全功能：
STO、SS1和SLS。
在ET200Pro F-FC的內(nèi)部，有兩條F功能總線“Safety busbar G1” 和“Safety busbar G2”?？梢酝ㄟ^“Enables”選擇這兩條安全總線回路中的安全功能。如圖10所示，由于F-RSM只提供一個(gè)安全回路開關(guān)(F0)，故這里只選擇了“Safety busbar G1”的SLS（F0）。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch，則可以設(shè)置兩個(gè)安全功能回路。
圖10 選擇安全功能
（4） 分別設(shè)定安全功能的參數(shù)
STO：安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷。該功能激活后，變頻器內(nèi)部的電源被切斷，電機(jī)進(jìn)入自由停車狀態(tài)。（圖11）
圖11 STO的參數(shù)設(shè)置界面
這里的設(shè)置都是關(guān)于安全回路測(cè)試的：當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)正常時(shí)，是否進(jìn)行回路測(cè)試，用來保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，以及及時(shí)檢查系統(tǒng)錯(cuò)誤。T=8小時(shí)的設(shè)置也是保證系統(tǒng)的自檢測(cè)的時(shí)間。
SS1:安全停車指令1。當(dāng)SS1被激活時(shí)，系統(tǒng)按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行停車。否則進(jìn)入故障狀態(tài)，并最終進(jìn)入STO。
圖12 SS1的參數(shù)設(shè)置界面
Standstill:截止頻率。當(dāng)停車過程中，頻率達(dá)到該設(shè)定值時(shí)，進(jìn)入STO狀態(tài)。
Tr：停車時(shí)間設(shè)定；
Tv: 延時(shí)監(jiān)控時(shí)間。超出該設(shè)定值，變頻器進(jìn)入故障狀態(tài)，同時(shí)馬上進(jìn)入STO狀態(tài)。
SLS：安全限速。安全限速有4種模式，分別對(duì)應(yīng)4種安全限速的動(dòng)作。這里需要定義安全限速的設(shè)定值“Setpoint”，上限值“Upper limit”和選擇模式。
6ES7137-6BD00-0BA0參數(shù)
